电与磁---5真题2模拟---2025年中考物理备考(湖北专用)
2024-09-21
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内容正文:
电与磁
一.选择题(共18小题)
1.(2023•宜昌)如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是( )
A.发电机是利用电流的磁效应来工作的
B.发电机将电能转化为了机械能
C.线圈转得越快,小灯泡越亮
D.如果将小灯泡换成如图乙的电流表,指针一直偏向右边
2.(2021•荆门)下列有关电与磁的说法正确的是( )
A.磁感线是用来形象描述磁场的,是真实存在的
B.电流的周围存在着磁场
C.同种电荷一定相互排斥,同名磁极可以相互吸引
D.电风扇的工作原理是电磁感应
3.(2023•荆州)发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。荆州市公交公司今年投入了一批新能源纯电动空调车,下列各图中能说明其动力装置工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2023•仙桃)关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”
B.导线ab运动时将电能转化为机械能
C.导线ab竖直向上运动时,灵敏电流计指针一定偏转
D.导线ab水平向左运动时,灵敏电流计指针一定偏转
5.(2023•武汉)安检时使用的一种金属探测仪如图所示,金属探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号。下列说法正确的是( )
A.人耳听到的报警信号是电磁波信号
B.金属探测仪的工作原理和电磁铁的相同
C.金属探测仪的工作原理和电动机的相同
D.金属探测仪的工作原理和动圈式话筒的相同
6.(2022•宜昌)关于如图所示的实验,下列说法中正确的是( )
A.这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B.移走小磁针,电流的磁场消失
C.根据这一现象的原理,制成了电磁铁
D.将导线断开,小磁针N极将指向地磁场的北极
7.(2021•荆州)学生进入初中学业水平考试考场时,监考教师会使用金属探测仪对学生进行检查,学生如果携带金属制品,探测仪就会产生电流并报警。以下器件中工作原理与此相同的是( )
A.发电机 B.电动机 C.扬声器 D.电磁铁
8.(2021•十堰)如图所示,电磁铁的右下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动,在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中,滑片P逐渐向a端滑动,下列判断正确的是( )
A.电磁铁的磁性逐渐减弱
B.电磁铁的上端为S极
C.铁块对地面的压强逐渐变大
D.弹簧测力计的示数逐渐变大
9.(2021•襄阳)公交车上安装的电动爆玻器工作原理是利用通电线圈在磁场中产生一个冲击力,在危急时刻击碎车窗玻璃。图中的实验与电动爆玻器工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2024•湖北)下列设备利用了通电导线在磁场中受力工作的是( )
A.司南 B.电饭煲
C.手持电风扇 D.风力发电机
11.(2023•湖北)刷卡机(POS机)已经在生活中普遍应用,当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时(如图),刷卡机的感应器(相当于线圈)中会产生感应电流,如图与此原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
12.(2022•荆门)奥斯特发现电流周围存在磁场,从而将电和磁联系起来。下列说法正确的是( )
A.电动机是电磁感应现象应用的产物
B.人们利用磁场对通电导体的作用发明了发电机
C.毛皮摩擦过的橡胶棒和丝绸摩擦过的玻璃棒可相互吸引
D.电磁继电器中的电磁铁用条形磁铁代替更容易实现人工控制
13.(2021•湖北)一种山地自行车行驶时,车轮带动电机的线圈转动,车灯就能发光,而且自行车行驶得越快,车灯就越亮。下列四幅图中能说明该电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
14.(2021•黄石)电与磁是紧密联系的,下列说法正确的是( )
A.铁和铝都能够被磁体吸引
B.磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C.奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场
D.电磁感应是将电能转化为机械能
15.(2023•黄冈)下列关于电与磁的说法正确的是( )
A.图甲:磁感线是真实存在的,小磁针的北极指向地理的北极
B.图乙:铁钉上端是电磁铁的N极,P向左移能吸引更多铁钉
C.图丙:只对调磁极,线圈的转动方向不会发生改变
D.图丁:闭合开关,导体ab竖直向上运动,电流表指针偏转
16.(2022•襄阳)设计如图所示的实验,主要是为了探究下列哪个物理原理( )
A.发电机 B.电动机
C.通电螺线管 D.电磁继电器
17.(2022•荆州)下列关于电与磁的说法,错误的是( )
A.通过电流越大的线圈磁性一定越强
B.任何磁体都有N、S两极
C.导体中负电荷的定向移动会产生磁场
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的
18.(2022•恩施州)下列设备中利用电磁感应原理工作的是( )
A.电磁铁 B.电动机 C.发电机 D.电铃
二.填空题(共8小题)
19.(2023•襄阳)小明利用如图所示的装置进行多次实验探究得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做 磁感线运动时,电路中就产生感应电流。若将装置中的电流表换成电源,闭合开关后会发现,导体棒摆动,则说明通电导体在磁场受到 的作用。
20.(2020•咸宁)虽然纯净的水是不导电的,但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器,其原理如图所示,图中的螺线管中插入了一根软铁棒,通电后磁性会更 (选填“强”或“弱”);当水位到达金属块A时, (选填“红”或“绿”)灯亮。
21.(2024•武汉)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后,当温度达到 ℃时,发热电阻就停止加热。
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的 端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是 (填序号)。
①增大“电源1”的电压;
②减小“电源2”的电压;
③减少电磁铁线圈匝数;
④改变电磁铁中电流方向。
22.(2024•湖北)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为 极,对衔铁施加 (填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
23.(2023•黄冈)如图是动圈式话筒内部结构图。对着话筒说话时,声带 发出声音,使膜片带动线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放大,改变了声音的 (选填“音调”或“响度”)。线圈切割磁感线运动的过程中,将 能转化为电能。
24.(2023•宜昌)如图是一个磁悬浮地球仪,球体内部有一个永磁体,底座通电时地球仪可以悬浮在上方,此时底座相当于一个 ;如果需要连续调节地球仪的悬浮高度,可以通过在底座电路中接入一个 来实现。
25.(2022•十堰)某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若车库积水水面到达 处(选填“A”或“B”)时, (选填“绿”或“红”)灯发光报警,此时电磁铁的上端是 极(选填“N”或“S”)。
26.(2022•湖北)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了 ,LED灯相当于 (选填“电源”或“用电器”)。 (选填“发电机”或“电动机”)就是根据电磁感应的原理制成的。
三.作图题(共2小题)
27.(2023•仙桃)磁流体是一种新型功能材料,其周围如果存在磁场,就会“模拟”出磁感线的形状。如图,水杯中放有磁流体,左侧为电磁铁A,右侧为永磁体B,闭合S后的情景如图(图中画出了一条磁感线)。已知A左端为N极,请在括号内标出电源左端的极性(“+”或“﹣”)、B右端的磁极(“N”或“S”),并标出图中磁感线的方向。
28.(2022•鄂州)如图所示,根据小磁针静止时的指向,标出通电螺线管的N极、电源的“+”极和磁感线的方向。
四.实验探究题(共5小题)
29.(2023•鄂州)物理小组的同学们利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿 (选填“上下”、“左右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论: 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流;
(3)该实验在探究过程中,是将 能转化成电能,生活中的 (填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
30.(2022•十堰)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,小华做了甲、乙、丙三次实验。实验中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流,如图的三次实验中, (选填“甲”“乙”或“丙”)图中有感应电流产生。 (选填“电动机”或“发电机”)应用了这一原理。
31.(2022•黄石)为探究三种磁现象,利用如图①的装置依次完成下列实验:
(1)在ab之间接入灵敏电流计,闭合开关,灵敏电流计指针 (选填A偏转、B不偏转);保持开关闭合,导体棒 (选填A水平、B上下)运动,灵敏电流计指针偏转,说明在一定条件下可以实现“磁生电”。
(2)断开开关,取下灵敏电流计,在ab之间接入恒流电源。闭合开关,导体棒 (选填A会、B不会)运动,说明“电﹣动”是通过磁场实现的。
(3)断开开关,移走磁铁,将一枚灵活转动的小磁针置于桌面上,待其静止后,将导体棒平行于小磁针放置,如图②所示。闭合开关,小磁针 (选填A会、B不会)偏转,说明电流周围 (选填A有、B无)磁场。
32.(2022•武汉)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)让导线AB在磁场中静止,观察到电流表指针 ;让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,观察到电流表指针 ;保持蹄形磁体静止,让导线AB从图中所示位置水平向右运动,观察到电流表指针 。(填“偏转”或“不偏转”)
(2)图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,会产生感应电流的是 (填标号)。
33.(2020•十堰)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验,蹄形磁体和灵敏电流计均放在水平桌面上。使导体AB在磁场中竖直向上或竖直向下运动,发现电流计的指针均不偏转;使导体AB在磁场中水平向右或水平向左运动,发现电流计的指针左右偏转。这些现象说明:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,会产生电流,电流的方向与导体的 有关。若用匝数很多的线圈代替导体AB重复上述实验,产生的电流 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
电与磁
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.(2023•宜昌)如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是( )
A.发电机是利用电流的磁效应来工作的
B.发电机将电能转化为了机械能
C.线圈转得越快,小灯泡越亮
D.如果将小灯泡换成如图乙的电流表,指针一直偏向右边
【分析】发电机是利用电磁感应原理工作的,发电机的能量的转化是把机械能转化为电能;发电机产生的感应电流大小与发电机的转速、磁场的强弱有关;交流发电机发出的是交流电。
【解答】解:AB、闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,该过程中,发电机是将机械能(动能)转化为电能,故AB错误;
C、转轮转速越快,线圈切割磁感线的速度变快,因此线圈中的电流变大,灯泡亮度越亮,故C正确;
D、发电机产生电流的方向是变化的,将小灯泡换成如图乙的电流表,指针将左右摆动,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对发电机的原理和能量转化了解和掌握。
2.(2021•荆门)下列有关电与磁的说法正确的是( )
A.磁感线是用来形象描述磁场的,是真实存在的
B.电流的周围存在着磁场
C.同种电荷一定相互排斥,同名磁极可以相互吸引
D.电风扇的工作原理是电磁感应
【分析】(1)用带箭头的曲线来形象、方便地描述磁场,这叫磁感线,为了便于研究磁场,我们引入了磁感线的概念,磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线;
(2)电流周围存在着磁场这个现象是由丹麦物理学家奥斯特于1820年通过实验首先发现;
(3)电荷间相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引;
(4)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
【解答】解:
A、磁感线是用来形象描述磁场的,但不是真实存在的,是我们假象出来的,故A错误;
B、奥斯特通过实验发现电流的周围存在着磁场,故B正确;
C、同种电荷一定相互排斥,同名磁极也一定相互排斥,故C错误;
D、电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,故D错误;
故选:B。
【点评】本题涉及到的都是电磁方面的内容,对初中来说难度较小,学生需要记忆相关材料并加以理解。
3.(2023•荆州)发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。荆州市公交公司今年投入了一批新能源纯电动空调车,下列各图中能说明其动力装置工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】(1)奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,电磁铁就是利用该原理制成的。
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的。
(3)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这种现象叫电磁感应,发电机就是利用该原理制成的。
(4)电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
【解答】解:新能源纯电动空调车的动力来源于电动机,电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的。
A、该装置说明通电导体的周围存在磁场,故A不符合题意;
B、该装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的,故B符合题意;
C、该装置说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这种现象叫电磁感应,发电机就是利用该原理制成的,故C不符合题意;
D、该装置可以探究电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题主要考查了电动机的基本原理;知道三种常见的电磁现象及电磁铁、电动机、发电机的基本原理。
4.(2023•仙桃)关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”
B.导线ab运动时将电能转化为机械能
C.导线ab竖直向上运动时,灵敏电流计指针一定偏转
D.导线ab水平向左运动时,灵敏电流计指针一定偏转
【分析】(1)通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的。发电机工作时将机械能转化为电能。
【解答】解:A、该装置是用于探究产生感应电流的条件,故A错误;
B、导线ab运动时将机械能转化为电能,故B错误;
C、导线ab竖直向上运动时,不切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故C错误;
D、导线ab水平向左运动时,导体切割磁感线,产生感应电流,灵敏电流计指针一定偏转,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查的产生感应电流的条件;知道电磁感应现象中的能量转化过程。
5.(2023•武汉)安检时使用的一种金属探测仪如图所示,金属探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号。下列说法正确的是( )
A.人耳听到的报警信号是电磁波信号
B.金属探测仪的工作原理和电磁铁的相同
C.金属探测仪的工作原理和电动机的相同
D.金属探测仪的工作原理和动圈式话筒的相同
【分析】金属探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号,利用的是电磁感应。分析电磁铁、电动机、动圈式话筒的原理,确定正确的选项。注意人听到的报警信号属于声音。
【解答】解:金属探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号,其原理是电磁感应。
A、人耳听到的报警信号是声信号,故A错误;
B、电磁铁利用的是电流的磁效应,与金属探测仪的工作原理不同,故B错误;
C、电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理工作的,与金属探测仪的工作原理不同,故C错误;
D、动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的,与金属探测仪的工作原理相同,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电磁铁、电动机、动圈式话筒的工作原理,属于基础题目。
6.(2022•宜昌)关于如图所示的实验,下列说法中正确的是( )
A.这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B.移走小磁针,电流的磁场消失
C.根据这一现象的原理,制成了电磁铁
D.将导线断开,小磁针N极将指向地磁场的北极
【分析】(1)奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场,这一现象叫电流的磁效应;
(2)磁体周围存在的特殊物质叫磁场,磁场看不见,摸不着,我们通过它的基本性质来认识;
(3)电磁铁是根据电流的磁效应工作的;
(4)小磁针静止时,指北的叫北(N)极,指南的叫南(S)极。
【解答】解:
A、这是模拟奥斯特实验的场景,故A错误;
B、通电导线周围存在着磁场,通过小磁针的偏转来认识电流的磁场,但即使移走小磁针,电流的磁场仍然存在,故B错误;
C、电磁铁是根据电流的磁效应工作的,故C正确;
D、将图中导线断开,小磁针由于地磁场的缘故,即N极将指向地理的北极(地磁的南极),而不是地磁的北极,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查对电流的磁效应、磁场、电磁铁原理以及地磁场的认识,属于一道基础题。
7.(2021•荆州)学生进入初中学业水平考试考场时,监考教师会使用金属探测仪对学生进行检查,学生如果携带金属制品,探测仪就会产生电流并报警。以下器件中工作原理与此相同的是( )
A.发电机 B.电动机 C.扬声器 D.电磁铁
【分析】由题意可知,探测器将线圈靠近金属制品时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生电流,则分析各实验现象可知,能产生电流的选项。
【解答】解:当线圈靠近金属制品时,在金属物体中产生电流,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,故在线圈中会产生电流,故探测器采用了电磁感应原理;
A、发电机的工作原理是电磁感应现象,故A符合题意;
BC、电动机、扬声器是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故BC不符合题意;
D、电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了电磁感应现象的应用,要求学生通过题意找出探测器的原理,并能正确掌握各实验的意义。
8.(2021•十堰)如图所示,电磁铁的右下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动,在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中,滑片P逐渐向a端滑动,下列判断正确的是( )
A.电磁铁的磁性逐渐减弱
B.电磁铁的上端为S极
C.铁块对地面的压强逐渐变大
D.弹簧测力计的示数逐渐变大
【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数;
(2)根据安培定则判定电磁铁的极性;
(3)铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中,铁块会受到电磁铁对它向上的吸引力;固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关,根据压强公式p=判断对地面的压强变化。
【解答】解:
A、由图可知,当滑片逐渐向a滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律I=可知电路中的电流增大,其他因素不变时,电磁铁的磁性逐渐增强,故A错误;
B、电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,上端为S极,故B正确;
CD、当铁块在电磁铁右下方时,铁块对地面的压力大小等于铁块的重力;当铁块逐渐向电磁铁下方移动时,此时铁块会受到电磁铁对它向上的吸引力,则此时铁块对地面的压力等于重力减去吸引力,所以此时铁块对地面的压力小于铁块的重力;同时滑片逐渐向上滑动,电磁铁的磁性逐渐增强,铁块受到的吸引力在逐渐变大,所以铁块对地面的压力在逐渐减小,由于接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力变小,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以拉力变小,弹簧测力计示数变小;根据p=可知:在受力面积一定时,铁块对地面的压强在逐渐减小,故CD错误。
故选:B。
【点评】该题主要考查了影响电磁铁磁性强弱的因素以及压强公式的应用,综合性较强。
9.(2021•襄阳)公交车上安装的电动爆玻器工作原理是利用通电线圈在磁场中产生一个冲击力,在危急时刻击碎车窗玻璃。图中的实验与电动爆玻器工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】电动爆玻器的工作原理:通电线圈在磁场中受到力的作用而运动。据此分析符合题意的选项。
【解答】解:由题意可知,自动爆玻器的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而运动。
A、该实验中,当导体中通过电流时,通电导体在磁场中受力的作用而运动,与自动爆玻器工作原理相同,故A符合题意;
B、该实验是利用验电器检验物体是否带电,与自动爆玻器工作原理不相同,故B不符合题意;
C、该实验说明闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,与自动爆玻器工作原理不相同,故C不符合题意;
D、该实验说明了通电螺线管的周围存在磁场,与自动爆玻器工作原理不相同,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】此题考查了电磁联系中几个常见的实验,知道自动爆玻器的工作原理是关键。
10.(2024•湖北)下列设备利用了通电导线在磁场中受力工作的是( )
A.司南 B.电饭煲
C.手持电风扇 D.风力发电机
【分析】(1)指南针就是利用地磁场对它的作用来指示南北的;
(2)电热器是利用电流的热效应工作的;
(3)电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的;
(4)发电机是利用电磁感应现象制成的。
【解答】解:A、因为地球是一个巨大的磁体,司南能够指示南北方向是因为受到地磁场的作用,故A错误;
B、电饭煲是利用电流的热效应工作的,故B错误;
C、手持电风扇主体是电动机,是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,故C正确;
D、发电机是利用电磁感应原理制成的,将机械能转化为电能,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电动机和发电机的原理、地磁场、电流的热效应等知识,难度不大。
11.(2023•湖北)刷卡机(POS机)已经在生活中普遍应用,当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时(如图),刷卡机的感应器(相当于线圈)中会产生感应电流,如图与此原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,在选项中找出探究电磁感应现象的对应图即可。
【解答】解:由题意可知,刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象;
A、图中给导线通电后,其下方的小磁针发生偏转,这是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故A不符合题意;
B、该实验是探究电磁铁磁性强弱的影响因素,电磁铁是根据电流的磁效应制成的,故B不符合题意;
C、如图电路中有电源,通电线圈在磁场中受力而转动,是电动机的原理图,故C不符合题意;
D、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,与刷卡机读出信息的原理相同,故D正确。
故选:D。
【点评】本题综合考查了电磁学中的一些重要实验,注意电动机和发电机的原理图非常相似,主要区别是电路中是否有电源。
12.(2022•荆门)奥斯特发现电流周围存在磁场,从而将电和磁联系起来。下列说法正确的是( )
A.电动机是电磁感应现象应用的产物
B.人们利用磁场对通电导体的作用发明了发电机
C.毛皮摩擦过的橡胶棒和丝绸摩擦过的玻璃棒可相互吸引
D.电磁继电器中的电磁铁用条形磁铁代替更容易实现人工控制
【分析】(1)电动机是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的;
(3)异种电荷相互吸引;
(4)电磁铁更容易实现人工控制。
【解答】解:A、电动机不是利用电磁感应来工作的,是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的,故A错误;
B、人们利用磁场对通电导体的作用发明了电动机,利用电磁感应现象发明了发电机,故B错误;
C、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,异种电荷相互吸引,故C正确;
D、电磁继电器中的电磁铁更容易实现人工控制,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对电动机原理、异种电荷相互吸引、电磁铁等知识的了解和掌握,是一道基础题。
13.(2021•湖北)一种山地自行车行驶时,车轮带动电机的线圈转动,车灯就能发光,而且自行车行驶得越快,车灯就越亮。下列四幅图中能说明该电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【分析】(1)山地自行车的车灯亮是利用电磁感应现象制成的,车轮带动电机的线圈转动,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光;
(2)逐个分析下面四个选择项中各个设备的工作原理,将两者对应即可得到答案。
【解答】解:山地自行车行驶时,车轮带动电机的线圈转动,使灯泡发光,这是电磁感应现象;
A、验电器是检验物体是否带电的仪器,故A错误;
B、该实验为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,与自行车灯发光的工作原理无关,故B错误;
C、图中导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,与自行车灯发光的工作原理相符合,故C正确;
D、此图反映了通电导体在磁场中受力运动的作用,与自行车灯发光的工作原理无关,故D错误。
故选:C。
【点评】(1)此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、奥斯特实验、验电器的作用等知识点。
(2)首先根据题目告诉的:线圈内磁性飞轮高速旋转明确出与自行车灯发光的工作原理是解决此题的关键。
14.(2021•黄石)电与磁是紧密联系的,下列说法正确的是( )
A.铁和铝都能够被磁体吸引
B.磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C.奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场
D.电磁感应是将电能转化为机械能
【分析】(1)磁性是指一些物体具有吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质,具有磁性的物体称为磁体。
(2)在磁体的周围存在着磁场,为了形象直观地描述磁场而引入磁感线。
(3)奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场;磁场方向和电流方向有关。
(4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流。根据这个原理制成了发电机。
【解答】解:A、磁体能够吸引铁、钴、镍等物质,铜和铝都不是磁性材料,磁体都不能吸引,故A错误;
B、磁感线是为了描述磁场人们想象出来的曲线,磁感线是不存在的,故B错误;
C、奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场;且磁场方向和电流方向有关,故C正确;
D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应原理,根据这个原理可制成发电机,是机械能转化为电能,故D错误。
故选:C。
【点评】本题涉及到磁性材料、磁场、磁感线、磁体之间相互作用的原因、电磁感应等等,综合性较强,但是这些知识不是太深,只要掌握基础知识,还是能顺利解答的。
15.(2023•黄冈)下列关于电与磁的说法正确的是( )
A.图甲:磁感线是真实存在的,小磁针的北极指向地理的北极
B.图乙:铁钉上端是电磁铁的N极,P向左移能吸引更多铁钉
C.图丙:只对调磁极,线圈的转动方向不会发生改变
D.图丁:闭合开关,导体ab竖直向上运动,电流表指针偏转
【分析】(1)磁感线是假想的模型,不是真实存在的;
(2)根据安培定则判断磁极,当线圈的匝数一定时,电磁铁中的电流越大,磁性越强;
(3)通电线圈在磁场中的转动方向与磁场方向和电流方向有关;
(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解:A.图甲:磁感线是假想的模型,不是真实存在的,小磁针的北极指向地理的北极,故A错误;
B.图乙:根据安培定则,电流从上方流入,铁钉上端是电磁铁的N极,P向左移电阻减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,能吸引更多铁钉,故B正确;
C.图丙:电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,只对调磁极,电流方向不变,线圈的转动方向发生改变,故C错误;
D.图丁:导体ab 竖直向上运动,运动方向与磁感线方向平行,不能切割磁感线,不能产生感应电流,电流表指针不偏转,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查影响电磁铁磁性强弱的因素、磁感线、产生感应电流的条件、影响电动机转动方向的因素。
16.(2022•襄阳)设计如图所示的实验,主要是为了探究下列哪个物理原理( )
A.发电机 B.电动机
C.通电螺线管 D.电磁继电器
【分析】电动机原理是磁场对通电导体有力的作用,即电动机的原理图中有电源,有电源的实验装置图是电动机的原理图。
【解答】解:观察题干中的图可知:该实验中有电源,是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机原理图。故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】掌握磁场对通电导体有力的作用,即电动机的原理是解答本题的关键,本题也考查学生对电磁学中一些重要实验原理的掌握。
17.(2022•荆州)下列关于电与磁的说法,错误的是( )
A.通过电流越大的线圈磁性一定越强
B.任何磁体都有N、S两极
C.导体中负电荷的定向移动会产生磁场
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的
【分析】(1)电磁铁磁性强弱与通电线圈的电流大小和匝数有关;
(2)任何磁体都有两个磁极,即N极和S极;
(3)电荷的定向移动形成电流;电流的周围存在磁场;
(4)发电机是根据电磁感应原理制成的,将机械能转化为电能。
【解答】解:A、电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和匝数有关,所以通过电流越大的线圈磁性不一定越强,故A错误;
B、任何磁体都有两个磁极,即N极和S极,故B正确;
C、正、负电荷的定向移动都能形成电流,电流的周围存在磁场,故C正确;
D、发电机是利用电磁感应原理工作的,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查范围比较广,包括影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应、磁场等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
18.(2022•恩施州)下列设备中利用电磁感应原理工作的是( )
A.电磁铁 B.电动机 C.发电机 D.电铃
【分析】发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流;
故据电磁感应的知识对下面的各个选项逐个分析判断即可。
【解答】解:A、电磁铁通电后具有磁性,其原理是电流的磁效应,故A错误;
B、电动机的工作原理是磁场对电流的作用,即通电线圈在磁场中受力转动,故B错误;
C、发电机是利用在闭合电路的一部分导体磁场中做切割磁感线运动而产生交变电流的原理制成的,故C正确;
D、电铃通电后具有磁性,其原理是电流的磁效应,故D错误;
故选:C。
【点评】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点。
二.填空题(共8小题)
19.(2023•襄阳)小明利用如图所示的装置进行多次实验探究得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割 磁感线运动时,电路中就产生感应电流。若将装置中的电流表换成电源,闭合开关后会发现,导体棒摆动,则说明通电导体在磁场受到 力 的作用。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流。通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流,这是电磁感应现象。
若将装置中的电流表换成电源,闭合开关后会发现,通过导体棒有电流,导体棒摆动,则说明通电导体在磁场受到力的作用。
故答案为:切割;力。
【点评】本题考查了电磁感应现象、通电导体在磁场中受力运动,属于基础题。
20.(2020•咸宁)虽然纯净的水是不导电的,但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器,其原理如图所示,图中的螺线管中插入了一根软铁棒,通电后磁性会更 强 (选填“强”或“弱”);当水位到达金属块A时, 红 (选填“红”或“绿”)灯亮。
【分析】(1)螺线管中插入软铁棒,软铁棒被磁化,软铁棒的磁场和螺线管的磁场共同作用,使磁性增强;
(2)当水位到达金属块A时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通。
【解答】解:(1)螺线管插入软铁棒之前,只有螺线管的磁场作用,当螺线管中插入软铁棒,软铁棒被磁化,此时软铁棒磁场和螺线管的磁场共同作用,使磁场大大增强。
(2)当水位到达金属块A时,左端的控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通,红灯亮。
故答案为:强;红。
【点评】本题考查电磁继电器的应用,这个自动控制装置是由控制电路和工作电路两部分组成,工作电路又包括红灯电路和绿灯电路。
21.(2024•武汉)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后,当温度达到 90 ℃时,发热电阻就停止加热。
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的 右 端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是 ① (填序号)。
①增大“电源1”的电压;
②减小“电源2”的电压;
③减少电磁铁线圈匝数;
④改变电磁铁中电流方向。
【分析】(1)根据温度计的分度值读数;
(2)根据安培定则确定电源正负极;
(3)电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】解:(1)温度计就相当于开关,当介于金属丝接触导通,吸引衔铁断开加热电路,故此时金属丝对应的刻度是90℃;
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,电流从右侧流入,则“电源1”的右端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性,必须增大线圈中的电流或增大线圈的匝数,故选:①。
故答案为:(1)90;(2)右;(3)①。
【点评】本题考查安培定则与电磁铁的磁性,属于基础题。
22.(2024•湖北)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为 S 极,对衔铁施加 向上 (填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
【分析】安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
【解答】解:当线圈通电后产生磁场,由安培定则知,线圈上端为S极,对衔铁施加向上的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
故答案为:S;向上。
【点评】本题考查了电磁阀的工作原理,是物理知识用于实际生活的实例。
23.(2023•黄冈)如图是动圈式话筒内部结构图。对着话筒说话时,声带 振动 发出声音,使膜片带动线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放大,改变了声音的 响度 (选填“音调”或“响度”)。线圈切割磁感线运动的过程中,将 机械 能转化为电能。
【分析】掌握动圈式话筒的工作原理:电磁感应现象。首先声带振动发出声音,声波使与金属膜片相连的音圈振动,切割磁感线而产生随声音变化的电流,将声信号转化为电信号。该原理与发电机的原理相同,发电机工作时将机械能转化为电能。
【解答】解:对着话筒说话时,声带振动发出声音,使膜片带动线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放大,改变了声音的响度。线圈在磁场中做切割磁感线运动时,闭合的回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,该过程中将机械能转化为电能。
故答案为:振动;响度;机械。
【点评】此题考查了动圈式话筒的工作过程及原理,动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的,与发电机原理相同。
24.(2023•宜昌)如图是一个磁悬浮地球仪,球体内部有一个永磁体,底座通电时地球仪可以悬浮在上方,此时底座相当于一个 电磁铁 ;如果需要连续调节地球仪的悬浮高度,可以通过在底座电路中接入一个 滑动变阻器 来实现。
【分析】磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;
滑动变阻器可以起到改变电路中电流大小的作用。
【解答】解:磁悬浮地球仪的原理是同名磁极相互排斥,球体内部有一个永磁体,底座通电以后相当于一个电磁铁;
电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关,滑动变阻器串联在电路中可以起到改变电路中电流大小的作用,所以如果需要连续调节地球仪的悬浮高度,可以通过在底座电路中接入一个滑动变阻器来实现。
故答案为:电磁铁;滑动变阻器。
【点评】本题考查了滑动变阻器和电磁铁的应用,属于基础题。
25.(2022•十堰)某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若车库积水水面到达 B 处(选填“A”或“B”)时, 红 (选填“绿”或“红”)灯发光报警,此时电磁铁的上端是 N 极(选填“N”或“S”)。
【分析】(1)首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理:车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,电磁铁会具有磁性,能吸引衔铁,使得红灯的电路接通,此时红灯亮;
(2)用安培定则判断通电螺线管的极性,右手握住螺线管,四指弯向线圈中电流的方向,大拇指所指的就是通电螺线管的N极。
【解答】解:(1)当水位没有达到B时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达B时电路接通,电磁铁有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮。因此,红灯亮就表示水位过高报警。
(2)工作时,电流从电磁铁的下面导线流入,上面导线流出,利用安培定则可以判断电磁铁的下端为S极,上端为N极。
故答案为:B;红;N。
【点评】本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用,电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关,在解答此类题目时,要从电磁铁通电有磁性,断电无磁性的原理进行分析。
26.(2022•湖北)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了 感应电流 ,LED灯相当于 用电器 (选填“电源”或“用电器”)。 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)就是根据电磁感应的原理制成的。
【分析】(1)闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象;
(2)电磁感应,是发电机的原理。
【解答】解:小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了感应电流,LED灯相当于用电器。
发电机是根据电磁感应的原理制成的。
故答案为:感应电流;用电器;发电机。
【点评】本题考查了对电磁感应现象的认识,属于基础知识,难度不大。
三.作图题(共2小题)
27.(2023•仙桃)磁流体是一种新型功能材料,其周围如果存在磁场,就会“模拟”出磁感线的形状。如图,水杯中放有磁流体,左侧为电磁铁A,右侧为永磁体B,闭合S后的情景如图(图中画出了一条磁感线)。已知A左端为N极,请在括号内标出电源左端的极性(“+”或“﹣”)、B右端的磁极(“N”或“S”),并标出图中磁感线的方向。
【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的磁极和电源的正负极。
(2)磁体周围的磁感线总是从N极发出回到S极。
【解答】解:已知A左端为N极,根据安培定则,电流应该从通电螺线管的左端流入,从右端流出来,电源的左端是正极,A和B两个磁体中间相互吸引,所以B的左端是N极,右端是S极,图中的磁感线的方向从右往左,如图所示:
。
【点评】本题主要考查了电磁铁的磁极和磁感线分布;关键是会利用安培定则判断电磁铁的磁极;知道磁体周围的磁感线分布。
28.(2022•鄂州)如图所示,根据小磁针静止时的指向,标出通电螺线管的N极、电源的“+”极和磁感线的方向。
【分析】知道小磁针的磁极,根据磁极间的相互作用规律,可判断出通电螺线管的磁极,再根据安培定则判断出电流的方向从而找到电源的正负极。在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极。
【解答】解:从图可知,小磁针的左端是S极,右端为N极;由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的右端是N极,左端是S极。
根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电源的左端为正极,右端是负极。
通电螺线管周围的磁感线从它的N极出发、回到S极,据此画出图中磁感线的方向,如图所示:
【点评】本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律以及磁感线的方向,属于常考题,难度不大。
四.实验探究题(共5小题)
29.(2023•鄂州)物理小组的同学们利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿 左右 (选填“上下”、“左右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论: 闭合 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流;
(3)该实验在探究过程中,是将 机械 能转化成电能,生活中的 发电机 (填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象;
(2)产生感应电流的条件是:电路是闭合的;部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(3)发电机的原理是电磁感应现象。
【解答】解:(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿左右方向切割磁感线运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不会发生偏转,因为电路是断开的。由此得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应;
(3)产生感应电流的过程中,消耗了机械能,转化为电能,人们利用电磁感应现象制成了发电机。
故答案为:(1)左右;(2)闭合;(3)机械;发电机。
【点评】本题利用电磁感应的实验装置图,对感应电流产生的条件进行了探究,难度不大。
30.(2022•十堰)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,小华做了甲、乙、丙三次实验。实验中通过观察 电流计指针是否偏转 来判断电路中是否产生感应电流,如图的三次实验中, 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”)图中有感应电流产生。 发电机 (选填“电动机”或“发电机”)应用了这一原理。
【分析】电路中有电流时,电流表的指针转动,因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流;产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;发电机的工作原理是电磁感应现象。
【解答】解:实验时,通过观察电流计的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流;
闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象;如图的三次实验中,丙中的导体都切割了磁感线,能产生感应电流,而甲中的开关是断开的,不会产生感应电流;乙中的导体没有切割磁感线,不会产生感应电流;
电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能,利用电磁感应现象制成了发电机。
故答案为:电流计指针是否偏转;丙;发电机。
【点评】产生感应电流的条件注意三点:一是“闭合电路”,电路必须是完整的回路,二是“一部分导体”,不是全部的导体都在参与运动,三是“切割磁感线运动”,导体的运动必须是切割磁感线的,正切、斜切都可以,但不能不切割。
31.(2022•黄石)为探究三种磁现象,利用如图①的装置依次完成下列实验:
(1)在ab之间接入灵敏电流计,闭合开关,灵敏电流计指针 B (选填A偏转、B不偏转);保持开关闭合,导体棒 A (选填A水平、B上下)运动,灵敏电流计指针偏转,说明在一定条件下可以实现“磁生电”。
(2)断开开关,取下灵敏电流计,在ab之间接入恒流电源。闭合开关,导体棒 A (选填A会、B不会)运动,说明“电﹣动”是通过磁场实现的。
(3)断开开关,移走磁铁,将一枚灵活转动的小磁针置于桌面上,待其静止后,将导体棒平行于小磁针放置,如图②所示。闭合开关,小磁针 A (选填A会、B不会)偏转,说明电流周围 A (选填A有、B无)磁场。
【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应。
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用。
(3)通电导体的周围存在磁场。
【解答】解:(1)当导体ab之间接入灵敏电流计,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,则电路中无电流产生,所以灵敏电流计指针不偏转;保持开关闭合,当导体在磁场中水平运动时,此时导体做切割磁感线运动,灵敏电流计指针发生偏转;
(2)当开关断开,取下灵敏电流计,在ab处接入电源,此时通电导体在磁场中受力的作用而运动;
(3)当开关断开时,移走磁铁,将小磁针放在桌面上并静止,将导体棒平行于小磁针放置,闭合开关,小磁针会受磁场的作用发生偏转,说明电流周围存在磁场。
故答案为:(1)B;A;(2)A;(3)A;A。
【点评】知道电磁感应、通电导体在磁场中受到力的作用和电流的磁效应,本题属于基础性题目。
32.(2022•武汉)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)让导线AB在磁场中静止,观察到电流表指针 不偏转 ;让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,观察到电流表指针 不偏转 ;保持蹄形磁体静止,让导线AB从图中所示位置水平向右运动,观察到电流表指针 偏转 。(填“偏转”或“不偏转”)
(2)图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,会产生感应电流的是 CD (填标号)。
【分析】产生感应电流的条件有两个:电路是闭合的;导体在磁场中做切割磁感线运动;两者缺一不可;
【解答】解:(1)让导线AB在磁场中静止,导体在磁场中没有做切割磁感线运动,没有感应电流产生,会观察到电流表指针不偏转;让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,也没有感应电流产生观察到电流表指针;
保持蹄形磁体静止,让导线AB从图中所示位置水平向右运动,导体在磁场中做切割磁感线运动,有感应电流产生,会观察到电流表指针偏转;
(2)磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,CD中导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故CD正确;
AB中的导体运动时都不会切割磁感线,所以不会产生感应电流,故AB错误;故选:CD。
故答案为:(1)不偏转;不偏转;偏转;(2)CD。
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象,以及感应电流产生的条件的了解和掌握,是一道基础题。
33.(2020•十堰)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验,蹄形磁体和灵敏电流计均放在水平桌面上。使导体AB在磁场中竖直向上或竖直向下运动,发现电流计的指针均不偏转;使导体AB在磁场中水平向右或水平向左运动,发现电流计的指针左右偏转。这些现象说明:闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,会产生电流,电流的方向与导体的 运动方向 有关。若用匝数很多的线圈代替导体AB重复上述实验,产生的电流 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象;电磁感应现象中是把机械能转化为电能。
【解答】解:如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验,蹄形磁体和灵敏电流计均放在水平桌面上。使导体AB在磁场中竖直向。上或竖直向下运动,发现电流计的指针均不偏转;使导体AB在磁场中水平向右或水平向左运动,发现电流计的指针左右偏转。这些现象说明:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,电流的方向与导体的运动方向有关。若用匝数很多的线圈代替导体AB重复上述实验,产生的电流变大。
故答案为:切割磁感线;运动方向;变大。
【点评】本题考查探究电磁感应现象的实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
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